光明和健康的科学:如何解释医疗和健康效应的索赔

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道格拉斯·斯蒂尔博士
NeuroSense的创始人和首席科学官

这些是照明行业的转型时间。基于LED的产品的成本急剧下降。同时,增加可调LED阵列,控制和传感器的复杂性和功能现在,现在可以精确控制光强度,相关色温和相对光谱内容的平台调试。通过这种能力,我们进入了一个舞台,即现在可以使用照明而无法用于照明,而是提供有益的健康效果。支持这是一个新的词汇,如“以人为本的照明”,“生物为中心的照明”,“人民照明”和其他人。然而,存在很少存在的标准,提供指导,即如何控制灯具以赋予益处。1.

学术研究团体正在积极地努力扩大我们对光的健康影响的知识,有大量的和不断增长的研究论文不断出版。阅读、理解,并将新的成果整合到我们更大的知识体系中是一个永无止境的过程。将这些知识应用于实际应用被称为“转化科学”,2.为了适当的披露,这是我从事的领域。我不会支持任何特定的产品、技术或使用曝光。

翻译科学需要阅读许多不同期刊的大量研究出版物,然后引用相关论文。任何提出科学主张的人都必须引用文献中先前发表的科学数据来支持这一主张。以人为中心的照明作为一种实践出现的一个重大挑战是,在没有支持证据的情况下,或者通过引用被误解、有缺陷或与所提出的主张无关的证据,提出了重大主张。3.受过科学训练的人(希望)接受了如何阅读和评估科学论文的指导,因此在该领域内,科学家倾向于“监督”对某一知识领域的共同理解。事实上,在科学界,关于谁是、谁不是可靠的新信息来源,有一个声誉良好的“常识”。然而,这种理解通常不会超出科学家的圈子,结果是,不经意的读者不知道如何阅读和判断一篇科学论文。仅仅阅读摘要或结论并将其视为事实是不够的;在许多情况下,一篇论文将与所提出的主张无关,或者由于否定全部或部分研究的方法错误而“存在致命缺陷”。4.

我的建议是,任何阅读科学论文的人都应该有一个“科学家伙伴”,与之分享一篇论文,并征求他们的“第二意见”。这并不是一种不确定的表现,而是一种强化对现有最佳知识承诺的常见做法。

我想分享一些最常见的洞察力,即科学家在评估科学论文的质量和相关性时使用。我想邀请读者提交关于这些的评论,以及他们对其他标准的建议。

  1. 研究假设是驱动的还是现象学的?5.大多数科学实验的结构都是为了回答一个特定的问题,称为假设(“我有一个想法十、原因Y”). 然后进行研究,收集和分析结果,然后得出结论,说明结果是否支持假设,是否反驳了假设,是否没有结论,或者提供了完全不同的东西。现象学形式的研究更像是一个调查:如果我们这样做了十、,会发生什么?然后在许多不同的条件下进行检查。现象学研究不能证明任何东西;这是一套对结果没有先入为主想法的观察。他们经常被轻蔑地称为“捕鱼探险”。当阅读一篇论文时,问自己“研究者有一个初始假设吗?这个实验最终证明了还是推翻了这个假设?”一般来说,现象学论文不会被引用作为科学主张的证据,因为它们没有检验任何东西。
  2. 这项研究是在试管还是生活中完成的,完整的生物?6.每个实验都有可变性,统计测试告诉我们效果是否显著。试管研究结果的可变性往往比在生物体中进行的要小得多,因为变量和“正在发生的事情”更少。然而,很难确定试管中发生的事情是否能准确预测动物体内发生的事情。因此,试管研究具有强烈的指示性,但可能相关,也可能无关。在对动物进行昼夜节律相关研究的情况下,重要的是要注意动物是夜间活动还是日间活动。在某些情况下,由于它们对光的反应与人类相反,结果可能不适用。
    1. 光遗传学研究述评7.. 近年来,一种新的方法被开发出来,将修饰过的基因插入生物体。在光遗传学研究中,这些修饰使基因对光敏感,暴露会选择性地关闭或打开基因。这些都是精彩的实验,但声称该实验证明光对任何未经基因改造的生物体都有影响是无效的。这是一种特殊类型的实验,光被用作研究工具。
  3. 实验中的样本量是多少?8.为了提供统计上显著的结果,必须在足够数量的受试者中发生足够大的生物反应。如果研究的效果很小,或者受试者之间存在很大的差异,那么样本量(受试者总数)必须更大(例如,药物人体试验通常涉及数万名患者)。尽管如此,一些研究人员坚持使用少量与所研究对象相关的研究对象。结果是统计上较弱的结果——这就留下了一个问题,即所研究的效果本身是否较弱,或者是否包含更多的受试者会使结果在统计上更显著。
  4. 实验包括阳性对照组和阴性对照组吗?9对照组是一组科目或条件,该主题或条件测试实验效果是否是独特的,并且特定于一个特定操纵 - 与否。这可以通过示例说明。让我们说我让红灯能够生长头发。我测试红灯曝光,看到头发生长。作为一个阳性对照我改为使用罗根®.如果我看到头发成长,那么我知道在我的实验中,头发生长能够受到刺激。我接下来测试蓝光曝光,我没有看到头发生长;这是一个阴性对照在同样的条件下,也有毛发不生长的情况。因此,红光被证实具有特定的效果。在所有好的实验中——包括那些使用光照的实验——都应该有积极和消极的对照组。如果不这样做,就会有一个风险,即特定的曝光是由于一般的光效应,而不是特定的波长。关于什么构成了适当的对照的想法,以及如果这已经被充分测试,可能需要一个训练有素的科学家的技能来确定是否在研究中包含适当的测试对照。
  5. 是否存在学科内设计或跨学科设计?10在交叉实验中,如果有两个不同的治疗组(一个对照组和一个接受治疗),每个组只接受单一的治疗。这增加了一种风险,即某种效应是由某个群体特有的其他因素引起的。它也增加了实验的可变性。一个优选的设计是在主体内,每个人或动物在一个时间点接受治疗条件,在另一个时间点接受控制条件。然后,统计分析可以使用每个主题作为他们自己的控制(因此,学科内)。
  6. 这是安慰剂对照和/或双盲研究吗?11.虽然这不总是可能的,特别是在人体研究中,最好使用安慰剂(无效)治疗作为实验治疗的对照。通过这种方式,我们可以确定一个人知道他们正在接受一种特殊的治疗,不会改变他们的反应。这在药丸上很容易做到,但在光线下做实验就很难了,因为实验对象可以看到他们暴露在什么环境下。我很想知道参与光暴露临床研究的人是如何解决这个问题的。在双盲实验中,被试和研究者都不知道被试接受的是对照治疗还是实验治疗。同样,这在灯光研究中很难做到。
  7. 统计数据是否支持这些结论?12我们都听过关于数字如何被操纵来讲述故事或扭曲故事的笑话。在科学论文中,如果假设已经过检验,请阅读结论部分,看看统计数据是否支持被检验的预测。这将由“置信区间”和相应的星号表示。单个星号表示95%的置信区间,这意味着在100次测试中,相同的结果将出现95次。两个星号表示99%的置信区间,这表示如果重复实验,99%的时间都可能出现相同的结果。这两种情况都表明一种效应很有可能是可信的,但由于生命系统固有的变异性,许多重要的生物学效应无法达到很高的统计显著性。除了置信区间之外,另一个重要的问题是研究人员是否对他们使用的数据类型和实验设计应用了正确的统计检验。这超出了本文的范围,但科学家或统计学家将能够评估将统计测试应用于实验结果的方法。
  1. 一种不恰当的统计误用的特殊情况称为P-hacking。13它也被称为“数据钓鱼”或“数据挖掘”,是在没有事先制定假设的情况下测试许多不同的实验条件组合的研究实践。在这些情况下,随着测试条件的数量增加,某些比较显示随机相关或高置信区间的几率也会增加。在许多不同群体的大型实验中,一对无意义或无意义的数据集达到统计显著性的情况并不少见。更糟糕的是,如果这种做法在多个已发表的带有不同数据集的文章中重复进行,那么作者可以而且通常会构建一个“故事”或人为的解释,来解释数据之间、内部和跨数据之间不存在的关系。这些现象可能会对某一研究领域的科学进步产生深远的影响,因为它们代表了揭示诸如昼夜节律研究等领域实际作用机制的“错误线索”。优秀的科学家有能力识别这些发表在论文中的毫无意义的相关性。

知情读者还可以使用其他一些因素来评估已发表研究论文的质量,从而推断研究结果可信的可能性。这些措施包括:

  1. 公布结果的研究人员、实验室和学术机构的素质。14在任何特定的研究领域,就像购买新车一样,每个研究人员都有自己的声誉,因为他们有能力进行良好的实验,发表深思熟虑的结果和富有洞察力的结论,通过解决和回答“重大”问题来推进该领域。这些研究人员定期(但不太频繁)在高质量的期刊上发表论文(见下一个要点),能够将其结果置于与该领域其他部分相关的有意义的背景中(而不是努力解释与既定知识相悖的多个发现),并引用该领域其他一些研究小组先前的研究来支持他们的结论。随着时间的推移,随着阅读论文经验的增加,人们可以对高质量的研究人员和团队有一种认识。
  2. 发表结果的期刊的质量。15科学期刊在各自领域的质量和地位各不相同,受过培训的科学家已经学会了如何了解期刊在声誉和质量方面的相互关系,从而了解结果的可信度。有许多不同的科学期刊;有些迎合特定的科学主题,有些进行更广泛的调查;在这两种情况下,期刊倾向于按照质量和它们在研究人员中获得的尊重程度划分等级。最好的期刊拥有最高的声望,但更难发表,需要更长的时间来审查、编辑和一般的出版商处理。有时,为了更快地发表自己的研究成果,最好是在一家二级期刊上发表。期刊的排名采用了一个名为“影响因子”的评分系统,16它衡量的是有多少其他科学家引用了某一特定期刊上发表的论文。这表明被引用的论文在该领域具有影响力,因此将被更多的研究人员引用。虽然这不是一个完美的系统,但它可以用来衡量一本杂志有多好。还应考虑期刊在出版者指定领域内的排名。例如,日记照明研究与技术有1.921的影响因子(参考:http://journals.sagepub.com/impact-factor/lrt),但它是由Sage期刊在建筑和建筑技术领域排名-不完全相关的生物医学研究研究。
  3. 论文末尾的参考文献。17发表论文的作者在整个稿件中进行断言,并为他们正在进行的实验构建有意义的背景。每个断言都是基于现有知识,并应由先前发布的纸张引用的引用支持。这些引用在篇论文中编号,可以在纸张末尾的列表中找到。重要的是要读取引文,以确定它们是相关的,是否适用于他们用于支持的断言。不幸的是,在某些情况下,作者引用无关,无效或非常弱的现有文件,可能不支持实验的假设或理由。作为一个例子,蓝色LED曝光曝光引用的“危险”的许多论文或讨论与普通人在任何一天内都有直接相关的文件。18这类引文通常指的是那些受试者是白化病大鼠,暴露在连续16小时或更长时间的“强制”蓝色LED灯下,没有可用的遮蔽物的论文。或者,论文可能记录了蓝光照射对在皮氏培养皿中保存数小时的啮齿动物眼睛的良好和严格的影响。虽然这类研究可能进行得很完美,具有良好的研究方法和强大的统计显著效果,但如果将这些结果与正常日常生活中的人的光照相比,则相关性不大。未能引用有关先前的研究是一种潜伏的误导形式,经常发生。
  4. 同行评审过程。19当一名研究人员将一份手稿发送给一家杂志考虑发表时,编辑会将手稿中的标识符去掉,并将其发送给2-3名其他科学家进行审查和提问,提出修改建议,最终推荐或拒绝一份手稿发表。当手稿与期刊所涵盖的领域相关时,这样的过程很有效,但如果期刊在一个不相关的领域,则会产生问题。这是因为审稿人可能没有接受过手稿所涉及领域的培训,因此他们无法发现并指出错误。这一过程的目的是提高论文质量,但近年来同行评议过程受到抨击,改革很可能即将到来(这里可以找到一个很好的一般性讨论:https://www.npr.org/sections/health-shots/2018/02/24/200/2/02/24/scientstists-aim-to-pull-peer-review-out-the-17th-century.).

目前,科学家们普遍的态度是认为同行评审可能不足以确保发表的论文是有信誉的,并利用自己的技能和见解以及与专业同事的沟通来确定论文是否可能有效。

我们目前非常不确定的是,光对健康的影响的研究结果是否能够转化为医疗设施和卧室的应用实践。照明、控制和物联网公司都渴望进入这一可能有利可图的领域,而许多科学家敦促克制和谨慎。

我们还看到自称不合格的“专家”的出现,他们自称了解该领域的知识状况。现在很明显,这种不确定性的一部分来自于阅读和理解科学文献领域的复杂性,这些领域与制定健康相关的光照射协议的标准和指南有关。我们这些参与技术翻译过程的人希望提供教育和清晰性,并将不同的照明主题专家和从业者聚集在一起,制定一条实施途径。新利买足球平台

参考资料:
1.Halper, M.,(2017),欧洲照明法规可能有助于引导以人为中心的照明。led杂志,2017年3月,第39-42页。
2.Cohrs,R.J.等人,(2014年)。欧洲转化医学协会对转化医学的定义。转化医学的新视野。2(3),第86-88页。内政部:http://doi.org/10.1016/j.nhtm.2014.12.002
3.Willmorth,K。https://lumeniquessl.com/2017/06/10/the-pseudo-science-marketing-of-human-centrcity/
4.Pain,E.(2016),《如何(认真地)阅读科学论文》,科学361(6397),doi:10.1126/Science.caredit.a1600047
5.Jalil, Mohammad Muaz,《进行研究的实用指南-总结符合DCED标准的良好研究实践》(2013年2月)。可以在SSRN:https://ssrn.com/abstract=2591803.http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.2591803
6.马歇尔协议知识库,(2012),体外、体内和硅研究的差异,https://mpkb.org/home/patients/assessing_literature/in_vitro_studies.
7.戴瑟罗斯,K。;冯,G。;马耶夫斯卡。;米森博克,G。;丁,A ;。;施尼策,M.J.(2006)。“下一代光学技术,用于照亮基因靶向大脑回路”. 神经科学杂志。26 (41):10380–6.内政部:1523/JNEUROSCI.3863-06.2006PMC2820367 。PMID17035522
8.Biau,D.,S.Kerneis和R.Porcher,(2008),《简要统计:样本量在医学研究规划和解释中的重要性》,临床矫形相关研究,466(9):2282-2288。
9总,A.和N. Mantel,(1967),在筛选实验中有效使用正面和阴性对照,生物识别23(2):285-295。
10Charness,G.,U.Gneezy和M.Kuhn,(2012)实验方法:受试者之间和受试者内部设计,《经济行为与组织杂志》,81:1-8。
11克TJ。(2001)双盲、随机、安慰剂对照试验。金本位还是金牛犊?J临床流行病学54:541-549。
12Kinney, J.(2001)《科学与工程统计》,伦敦,Pearson, ISBN-10:0201437201
13海德,M.,L.霍尔曼,R.兰弗尔,A.卡恩和M.詹尼奥斯,(2015)《p-Hacking在科学中的程度和后果》,公共科学图书馆生物学13(3):e1002106。https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002106
14Petersen,A.,S.Fortunato,R.Pan,K.Kaski,O.Penner,A.Rungi,M.Riccoboni,H.Stanley和F.Pammolli,(2014),《科学事业中的声誉和影响》,PNAS 111(43):15316-21。
15范哈腾,2014,《计量学报与研究声望》,爱思唯尔,http://www.inaf.ulaval.ca/fileadmin/fichiers/fichiersINAF/FAST/Atelier_ecriture/Laval_–第三节–文献计量学\u DEF.pdf
16https://www.elsevier.com/authors/journal-authors/measing-a-journals -impact.
17http://www.psychology.ucsd.edu/undergraduate-program/academic-writing-resources/writing-research-papers/evaluating-references.html#Results
18阿什当,I.,(2014)蓝光危害…或否?WordPress的博客https://www.researchgate.net/publication/273763540_blue_light_hazard_or_not.
19https://www.elsevier.com/reviewers/what-is-peer-review

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道格拉斯·斯蒂尔博士是NeuroSense的创始人和首席科学官。在过去的几年里,他一直致力于开发光谱可调LED照明阵列,该阵列可作为处方药的替代品,用于治疗多种。。。更多信息”
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